O que é um gráfico de refrigerante?
A refrigeração ocorre em um processo contínuo de quatro etapas, com um lado de alta e baixa pressão. No ciclo de refrigeração, líquidos com baixo ponto de ebulição são empregados como refrigerantes primários. As importantes propriedades termodinâmicas desses líquidos são exibidas na tabela de refrigerantes. O gráfico exibe um gráfico da pressão das substâncias contra a temperatura, bem como pontos de fusão, triplos e críticos, se ocorrerem dentro da faixa de trabalho do refrigerante. Usando a tabela, os engenheiros de projeto de refrigeração podem escolher o refrigerante apropriado para o sistema de interesse.
Um refrigerador doméstico pode demonstrar as quatro etapas do ciclo de refrigeração. Três fluidos estão envolvidos: o ar ambiente, o ar circulado dentro da geladeira e o refrigerante - todos trocando calor por contato indireto. O refrigerante entra no evaporador, enrola na parte traseira do refrigerador e absorve o calor do ar quente que sai do refrigerador, fazendo com que o refrigerante ferva; é então recomprimido e condensado em um líquido de alta pressão após liberar calor no ar da sala. O refrigerante líquido quente de alta pressão é passado através de uma válvula de expansão, o que causa uma queda repentina de pressão e temperatura. O refrigerante frio líquido entra novamente no evaporador e o ciclo está completo.
As propriedades termodinâmicas do refrigerante podem ser exibidas em um gráfico de refrigerante ou como uma tabela de dados. O gráfico é geralmente mais útil, pois muitos mais refrigerantes podem ser exibidos em uma referência visual fácil. A tabela de refrigerantes é algumas vezes referida como tabela de pressão-temperatura ou tabela de PT. Um engenheiro pode usar a tabela para procurar um refrigerante que opere a pressões mais baixas para reduzir a classificação de pressão necessária para um sistema específico. Se as pressões forem muito baixas, no entanto, a taxa de compressão se tornará anormalmente alta, inviabilizando a etapa de compressão.
A tabela de refrigerantes exibe a temperatura de ebulição e a pressão do refrigerante. É desejável operar acima da pressão atmosférica para evitar vazamentos de umidade e ar no sistema. Para isso, o ponto de ebulição do refrigerante deve ser menor que o nível de temperatura do sistema. Os pontos críticos de temperatura e pressão também são plotados no gráfico de refrigerante. O sistema deve operar bem abaixo dos valores críticos acima dos quais as fases de líquido e gás têm propriedades idênticas.
Uma tabela de refrigerantes está disponível nos fornecedores de refrigerantes ou equipamentos de refrigeração. Diferentes tipos de equipamentos usados em sistemas de refrigeração, como equipamentos alternativos, unidades de absorção ou unidades de jato de corrente, requerem diferentes refrigerantes. A maioria das referências de engenharia química inclui uma tabela de refrigerante. Os usuários não familiarizados com refrigerantes devem consultar um engenheiro profissional ou um técnico qualificado de HVAC antes da substituição de um refrigerante devido a preocupações de equipamentos de alta pressão e às regulamentações ambientais em andamento relativas a refrigerantes de hidrocarbonetos clorados.